Infill-Muster werden beim 3D-Druck manchmal übersehen, weil sie nur ein Teil von vielen Einstellungen für deine Drucke sind. Es gibt verschiedene Infill-Muster, aber als ich mir die Liste ansah, fragte ich mich, welches Infill-Muster das beste beim 3D-Druck ist.

Das beste Infill-Muster für den 3D-Druck ist eine sechseckige Form wie Cubic, wenn Sie ein gutes Gleichgewicht zwischen Geschwindigkeit und Festigkeit anstreben. Wenn Sie die Funktion Ihres 3D-Druckteils bestimmen, variiert das beste Infill-Muster. Für die Geschwindigkeit ist das beste Infill-Muster das Lines-Muster, für die Festigkeit das Cubic-Muster.

Es gibt ein bisschen mehr zu den Füllmustern, als ich zuerst erkannt habe, also werde ich auf die Grundlagen jedes Füllmusters eingehen, sowie darauf, welche Muster die Leute als die stärksten, die schnellsten und die Allround-Gewinner ansehen.

Welche Arten von Infill-Mustern gibt es?

Wenn wir uns Cura, die beliebteste Slicing-Software auf dem Markt, ansehen, finden Sie hier die Optionen für Infill-Muster, zusammen mit einigen visuellen Darstellungen und nützlichen Informationen.

• Raster
• Zeilen
• Dreieck
• Tri-Hexagonal
• Kubisch
• Kubische Unterteilung
• Oktett
• Viertel Kubik
• Konzentrisch
• Zickzack
• Kreuz
• Cross3D
• Gyroid

Was ist Grid Infill?

Dieses Infill-Muster hat ein Kreuzungsmuster, das zwei senkrecht zueinander stehende Linienpaare erzeugt, die in der Mitte Quadrate bilden.

• Große Stärke in vertikaler Richtung
• Gute Festigkeit in der Richtung auf die geformten Linien
• Schwächer in der diagonalen Richtung
• Erzeugt eine recht gute, glatte Oberfläche

Was ist Lines/Rectilinear Infill?

Das Linienmuster erzeugt mehrere parallele Linien quer über Ihr Objekt, mit wechselnden Richtungen pro Ebene. Das heißt, eine Ebene hat Linien, die in eine Richtung gehen, und die nächste Ebene hat Linien, die in die andere Richtung gehen. Es sieht dem Gittermuster sehr ähnlich, aber es gibt einen Unterschied.

• In der Regel schwach in vertikaler Richtung
• Sehr schwach in horizontaler Richtung, außer in Richtung der Linien
• Dies ist das beste Muster für eine glatte Oberfläche

Ein Beispiel für den Unterschied zwischen Linien- und Rastermuster ist unten dargestellt, wobei die Ausfüllrichtungen standardmäßig 45° & -45° betragen

Linienförmige (geradlinige) Ausfüllungen:

Ebene 1: 45° - diagonale Richtung rechts

Ebene 2: -45° - diagonale Richtung links

Ebene 3: 45° - diagonale Richtung rechts

Ebene 4: -45° - diagonale Richtung links

Gitterausfachung:

Ebene 1: 45° und -45°

Schicht 2: 45° und -45°

Schicht 3: 45° und -45°

Schicht 4: 45° und -45°

Was ist Triangle Infill?

Das ist ziemlich selbsterklärend: ein Infill-Muster, bei dem drei Sätze von Linien in verschiedenen Richtungen zu Dreiecken geformt werden.

• hat in jeder horizontalen Richtung gleich viel Kraft
• Großer Scherwiderstand
• Probleme mit Fließunterbrechungen, so dass hohe Füllungsdichten eine geringe relative Festigkeit aufweisen

Was ist Tri-Hexagonal Infill?

Dieses Infill-Muster besteht aus einer Mischung von Dreiecken und sechseckigen Formen, die über das gesamte Objekt verteilt sind, indem drei Sätze von Linien in drei verschiedenen Richtungen erzeugt werden, die sich jedoch nicht an der gleichen Stelle schneiden.

• Sehr stark in horizontaler Richtung
• Gleiche Stärke in jeder horizontalen Richtung
• Großer Widerstand gegen Scherung
• Erfordert viele obere Hautschichten, um eine gleichmäßige Oberfläche zu erhalten

Was ist Cubic Infill?

Das Cubic-Muster erzeugt Würfel, die betitelt und gestapelt werden, so dass ein 3-dimensionales Muster entsteht. Diese Würfel sind so ausgerichtet, dass sie auf den Ecken stehen, so dass sie ohne überhängende Innenflächen gedruckt werden können.

• Gleiche Stärke in alle Richtungen, auch vertikal
• Ziemlich gute Gesamtstärke in jeder Richtung
• Die Kissenbildung wird bei diesem Muster reduziert, da keine langen vertikalen Taschen entstehen.

Was ist Cubic Subdivision Infill?

Das Muster der kubischen Unterteilung erzeugt ebenfalls Würfel und ein dreidimensionales Muster, aber es erzeugt größere Würfel in der Mitte des Objekts, damit die für die Festigkeit wichtigsten Bereiche eine gute Füllung haben, während dort Material gespart wird, wo die Füllung am wenigsten effektiv ist.

Die Fülldichte sollte mit diesem Muster erhöht werden, da sie in den mittleren Bereichen sehr niedrig sein kann. Es funktioniert, indem eine Reihe von 8 unterteilten Würfeln erstellt wird, dann werden die Würfel, die auf Wände treffen, unterteilt, bis der Abstand der Fülllinie erreicht ist.

• Bestes und stärkstes Muster in Bezug auf Gewicht und Druckzeit (Verhältnis Stärke zu Gewicht)
• Gleiche Stärke in alle Richtungen, auch vertikal
• Verringert auch die Auswirkungen des Kopfkissens
• Erhöhte Ausfachungsdichte bedeutet, dass die Ausfachung nicht durch die Wände sichtbar sein sollte
• Hat viele Retraktionen, nicht geeignet für flexible oder weniger viskose Materialien (flüssig)
• Die Schneidezeit ist relativ länger

Was ist Octet Infill?

Das Oktett-Infill-Muster ist ein weiteres dreidimensionales Muster, das eine Mischung aus Würfeln und regelmäßigen Tetraedern (Dreieckspyramide) erzeugt. Dieses Muster erzeugt immer wieder mehrere Infill-Linien nebeneinander.

• hat einen starken inneren Rahmen, insbesondere dort, wo die angrenzenden Linien sind
• Modelle mit einer mittleren Dicke (ca. 1cm/0,39″) sind sehr robust.
• Außerdem wird die Kissenwirkung reduziert, da keine langen vertikalen Lufttaschen entstehen.
• Erzeugt schlechte Oberflächenqualität

Was ist Quarter Cubic Infill?

Das Quarter Cubic ist etwas komplizierter zu erklären, aber es ist dem Octet Infill sehr ähnlich. Es ist ein dreidimensionales Muster oder eine Tessalierung (enge Anordnung von Formen), die aus Tetraedern und verkürzten Tetraedern besteht. Genau wie beim Octet werden auch hier immer wieder mehrere Infill-Linien nebeneinander gesetzt.

• Bei schweren Lasten wird das Gewicht auf die innere Struktur übertragen
• Der Rahmen ist in zwei verschiedene Richtungen ausgerichtet, was sie individuell schwach macht.
• Große relative Festigkeit für Modelle mit geringer Dicke (wenige mm)
• Geringere Polsterwirkung für die oberen Schichten, da keine langen vertikalen Lufttaschen erzeugt werden
• Der Überbrückungsabstand für dieses Muster ist lang, was sich negativ auf die Qualität der Oberfläche auswirken kann.

Was ist Concentric Infill?

Das konzentrische Ausfüllmuster erzeugt einfach eine Reihe von inneren Rändern, die parallel zum Umfang Ihres Objekts verlaufen.

• Bei einer Infill-Dichte von 100 % ist dies das stärkste Muster, da sich die Linien nicht überschneiden.
• Hervorragend geeignet für flexible Drucke, da es in allen horizontalen Richtungen schwach und gleichmäßig ist
• Hat mehr Kraft in vertikaler Richtung als in horizontaler
• Schwächstes Füllmuster, wenn nicht 100% Fülldichte verwendet werden, da die horizontale Festigkeit nicht gegeben ist
• Eine Fülldichte von 100 % funktioniert besser bei nicht kreisförmigen Formen.

Was ist Zickzack-Infill?

Das Zickzack-Muster erzeugt einfach genau das Muster, das es heißt. Es ist dem Linienmuster sehr ähnlich, aber der Unterschied ist, dass die Linien in einer langen Linie verbunden sind, was zu weniger Unterbrechungen des Flusses führt. Wird hauptsächlich in Stützstrukturen verwendet.

• Bei einer Fülldichte von 100% ist dieses Muster das zweitstärkste
• Besser für runde Formen im Vergleich zum konzentrischen Muster bei einem Füllungsgrad von 100%.
• Eines der besten Muster für eine glatte Oberfläche, da der Linienabstand sehr gering ist
• weist eine schwache Festigkeit in vertikaler Richtung auf, da die Schichten unzureichende Verbindungspunkte aufweisen
• Sehr schwach in der horizontalen Richtung, außer in der Richtung, in der die Linien ausgerichtet sind
• Schlechte Scherfestigkeit, daher schnelles Versagen unter Last

Was ist Cross Infill?

Das Cross-Infill-Muster ist ein unorthodoxes Muster, das Kurven mit Zwischenräumen erzeugt und so die Kreuzform im Inneren eines Objekts nachbildet.

• Hervorragendes Muster für flexible Objekte, da es in alle Richtungen gleichmäßig schwach gepresst wird
• Lange gerade Linien werden nicht in horizontaler Richtung erzeugt, so dass sie an keiner Stelle stark sind.
• Hat keinerlei Einzüge, so dass es einfacher ist, flexible Materialien zu bedrucken
• Stärker in vertikaler als in horizontaler Richtung

Was ist Cross 3D Infill?

Das 3D-Infill-Muster Cross erzeugt diese Kurven mit Zwischenräumen, die Kreuzformen im Inneren des Objekts nachbilden, aber auch Impulse entlang der Z-Achse, wodurch es in vertikaler Richtung schwächer wird.

• Erzeugt gleichmäßige "Weichheit" sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung, das beste Muster für Flexibles
• Hat keine langen geraden Linien und ist daher in allen Richtungen schwach
• Erzeugt auch keine Rücknahmen
• Das Schneiden dauert relativ lange.

Was ist Gyroid Infill?

Das Gyroid-Infill-Muster erzeugt eine Reihe von Wellen in wechselnden Richtungen.

• Gleichmäßig stark in alle Richtungen, aber nicht das stärkste Füllmuster
• Hervorragend geeignet für biegsame Materialien, ergibt aber ein weniger matschiges Objekt als Cross 3D
• Gute Scherfestigkeit
• Erzeugt ein Volumen, durch das Flüssigkeiten fließen können, ideal für auflösbare Materialien
• Hat eine lange Slicing-Zeit und erzeugt große G-Code-Dateien
• Manche Drucker haben Schwierigkeiten, mit den G-Code-Befehlen pro Sekunde Schritt zu halten, insbesondere bei seriellen Verbindungen.

Welches ist das beste Infill-Muster für Stärke (Cura)?

Viele Leute streiten sich darüber, welches Füllmuster das beste für die Festigkeit ist. Diese Füllmuster bestehen aus einer hohen Festigkeit in mehreren Richtungen und werden normalerweise als 3-dimensionale Muster kategorisiert.

Die besten Kandidaten, die von den Leuten genannt werden, sind normalerweise:

• Kubisch
• Gyroid

Zum Glück ist die Liste recht kurz, so dass Sie nicht zu viele davon durchgehen müssen, um die perfekte Passform zu finden. Ich werde jedes einzelne Füllmuster durchgehen, um Ihnen bei der Entscheidung zu helfen. Ehrlich gesagt, gibt es nach dem, was ich recherchiert habe, keinen allzu großen Unterschied in der Stärke zwischen diesen, aber eines hat die Oberhand.

Kubisch

Cubic ist wegen seiner gleichmäßigen Stärke aus allen Richtungen großartig. Es ist von Cura selbst als starkes Infill-Muster bekannt und hat eine Reihe von Variationen, die zeigen, wie nützlich es als Infill-Muster ist.

Für die reine strukturelle Stärke ist Cubic sehr angesehen und beliebt bei den 3D-Druckern da draußen.

Je nach Modell kann es zu überhängenden Ecken kommen, die sich verziehen, aber im Allgemeinen ist der Druck sehr glatt.

Gyroid

Gyroid zeichnet sich durch seine gleichmäßige Festigkeit in allen Richtungen sowie durch die schnellen 3D-Druckzeiten aus. Der "Crush"-Festigkeitstest von CNC Kitchen ergab, dass das Gyroid-Füllmuster bei einer Fülldichte von 10 % sowohl in der senkrechten als auch in der waagerechten Richtung eine Bruchlast von genau 264 kg aufweist.

Die Druckzeit ist im Vergleich zum Lines-Muster um etwa 25 % länger, während Cubic und Gyroid eine sehr ähnliche Druckzeit haben.

Es wird zwar mehr Material verwendet als bei Cubic, aber es ist anfälliger für Druckprobleme, z. B. wenn sich Schichten nicht stapeln.

Die hohe Scherfestigkeit, die Biegefestigkeit und das geringe Gewicht dieses Füllmusters machen es zu einer idealen Wahl gegenüber den meisten anderen Mustern. Es hat nicht nur eine hohe Festigkeit, sondern eignet sich auch hervorragend für flexible Drucke.

Spezielle Festigkeitstests von Cartesian Creations ergaben, dass das stärkste Füllmuster Gyroid war, verglichen mit 3D Honeycomb (Simplify3D-Muster ähnlich wie Cubic) und Rectilinear.

Es zeigte sich, dass das Gyroid-Muster bei 2 Wänden, 10 % Fülldichte und 6 unteren und oberen Schichten sehr gut Spannungen absorbieren kann. Er stellte fest, dass es stärker ist, weniger Material verbraucht und schneller gedruckt werden kann.

Sie haben die Wahl, aber ich persönlich würde mich für das Cubic-Muster entscheiden, wenn ich maximale Tragfähigkeit wünsche. Wenn Sie Stärke, Flexibilität und schnellere Drucke wünschen, ist Gyroid das richtige Muster für Sie.

Neben dem Ausfachungsmuster gibt es noch andere Faktoren für die maximale Festigkeit. CNC Kitchen hat festgestellt, dass die Anzahl der Wände und die Wandstärke der wichtigste Faktor sind, aber dennoch einen bedeutenden Einfluss haben.

Er fand dies heraus, indem er eine Reihe verschiedener Füllungen, Dichten und Wandstärken testete und herausfand, wie wichtig die Wandstärke ist.

Diese Hypothese wird durch einen Artikel aus dem Jahr 2016 über die Auswirkungen von Füllungsmustern auf die Zugfestigkeit untermauert, in dem erklärt wird, dass unterschiedliche Füllungsmuster maximal 5 % Unterschied in der Zugfestigkeit aufweisen, was bedeutet, dass das Muster allein keinen großen Unterschied macht.

Der Hauptunterschied bei der Füllung lag im prozentualen Anteil der Füllung, obwohl die Zugfestigkeit nicht die einzige gesuchte Stärke ist, was nicht bedeutet, dass die Füllungsmuster keinen Unterschied von mehr als 5 % in Bezug auf die Funktionalität ausmachen können.

Welches ist das schnellste Infill-Muster für Geschwindigkeit?

Wenn es darum geht, das beste Infill-Muster für die Geschwindigkeit zu finden, sind die eindeutigen Faktoren hier, welche Muster die meisten geraden Linien, weniger Bewegung und den geringsten Materialverbrauch für den Druck haben.

Das ist ziemlich einfach zu bestimmen, wenn wir an die Musterauswahl denken, die wir haben.

Das beste Infill-Muster für die Geschwindigkeit ist das Linien- oder Rechteckmuster, das Standard-Infill-Muster in Cura. Muster mit den meisten Richtungsänderungen brauchen in der Regel länger zum Drucken, so dass gerade Linien am schnellsten mit großer Geschwindigkeit gedruckt werden.

Wenn wir uns den wichtigen Faktor der Geschwindigkeit und des geringsten Materialverbrauchs ansehen, betrachten wir den Parameter des besten Verhältnisses von Festigkeit und Gewicht, d. h. welches Füllmuster im Verhältnis zur Menge der verwendeten Füllung die beste Festigkeit aufweist.

Wir möchten nicht einfach das geringste Material verwenden und ein Objekt haben, das leicht auseinanderfällt.

Es wurden tatsächlich Tests zu diesem Parameter durchgeführt, bei denen CNC Kitchen feststellte, dass das normale rechtwinklige oder linienförmige Muster eines der besten Verhältnisse von Festigkeit zu Gewicht aufweist und die geringste Menge an Material verbraucht. Das kubische Unterteilungsmuster ist ein weiterer Anwärter für den geringsten Materialverbrauch. Es erzeugt eine hochdichte Füllung um die Wände herum und eine geringere in der Mitte.

Das Linienmuster oder Cubic Subdivision lässt sich nicht nur sehr schnell drucken, sondern benötigt auch nur eine geringe Menge an Füllmaterial und hat eine gute Festigkeit.

Welches ist das beste Infill-Muster für flexible 3D-Drucke?

Die besten Infill-Muster für TPU und flexible Materialien sind:

• Konzentrisch
• Kreuz
• Kreuz 3D
• Gyroid

Abhängig von Ihrem Modell gibt es ein ideales Muster für Ihre flexiblen 3D-Drucke.

Wie bereits erwähnt, eignet sich das konzentrische Muster am besten für eine Fülldichte von 100 %, vor allem aber für nicht kreisförmige Objekte. Es hat eine recht gute vertikale Festigkeit, aber eine schwache horizontale Festigkeit, was ihm die flexiblen Eigenschaften verleiht

Bei den Mustern "Cross" und "Cross 3D" ist der Druck auf allen Seiten gleichmäßig, aber bei "Cross 3D" kommt noch das Element der vertikalen Richtung hinzu, aber das Schneiden dauert länger.

Gyroid eignet sich hervorragend, wenn Sie Füllungen mit geringerer Dichte verwenden, und ist aus mehreren Gründen nützlich: Es hat schnelle Druckzeiten und eine hohe Scherfestigkeit, ist aber im Vergleich zu den anderen flexiblen Mustern insgesamt weniger flexibel.

Wenn Sie auf der Suche nach dem besten Füllmuster für die Kompression sind, dann ist Gyroid eine der besten Wahlmöglichkeiten.

Welche Rolle spielt die Dichte oder der Prozentsatz der Füllung?

Die Fülldichte beeinflusst eine Reihe von wichtigen Parametern für Ihr 3D-Druckteil. Wenn Sie mit dem Mauszeiger über die Einstellung "Fülldichte" in Cura fahren, sehen Sie, dass sie sich auf die oberen Schichten, die unteren Schichten, den Abstand der Fülllinien, die Füllmuster und die Überlappung der Füllungen auswirkt.

Die Dichte bzw. der Prozentsatz der Füllung hat einen ziemlich großen Einfluss auf die Festigkeit des Teils und die Druckzeit.

Je höher der Prozentsatz der Füllung, desto stabiler ist das Teil, aber bei einer Fülldichte von über 50 % verlieren sie an Bedeutung, was die zusätzliche Festigkeit betrifft.

Der Unterschied zwischen der Fülldichte, die Sie in Cura einstellen, hat einen großen Einfluss darauf, was sich in Ihrer Teilestruktur ändert.

Nachfolgend finden Sie ein visuelles Beispiel für eine Auffüllungsdichte von 20 % im Vergleich zu 10 %.

Eine höhere Fülldichte bedeutet, dass die Fülllinien näher beieinander liegen, was bedeutet, dass mehr Strukturen zusammenwirken, um einem Teil Festigkeit zu verleihen.

Sie können sich vorstellen, dass der Versuch, ein Material mit geringer Dichte auseinander zu brechen, viel einfacher wäre als ein Material mit hoher Dichte.

Es ist wichtig zu wissen, dass die Infill-Dichte aufgrund der unterschiedlichen Infill-Muster sehr unterschiedlich auf ein Teil wirkt.

Grundsätzlich ist eine Änderung von 10 % Füllung auf 20 % Füllung bei einem Lines-Muster nicht dasselbe wie die gleiche Änderung bei einem Gyroid-Muster.

Die meisten Füllmuster haben ein ähnliches Gewicht bei gleicher Fülldichte, aber das Dreiecksmuster wies einen Anstieg des Gesamtgewichts um fast 40 % auf.

Aus diesem Grund benötigen Menschen, die das Gyroid-Füllmuster verwenden, keine so hohen Füllungsprozentsätze, erhalten aber dennoch ein respektables Niveau an Bauteilfestigkeit.

Eine niedrige Ausfachungsdichte kann zu Problemen führen, z. B. dass die Wände nicht an die Ausfachung anschließen und Lufteinschlüsse entstehen, insbesondere bei Mustern mit vielen Kreuzungen.

Es kann zu Unterextrusion kommen, wenn eine Fülllinie eine andere Linie aufgrund von Fließunterbrechungen kreuzt.

Cura erklärt, dass eine Erhöhung der Fülldichte die folgenden Auswirkungen hat:

• Macht Ihre Drucke insgesamt stärker
• Gibt Ihren Deckschichten besseren Halt, macht sie glatter und luftdicht
• Verringert Probleme bei der Fehlerbehebung wie z. B. Kissenbildung
• Benötigt mehr Material und ist daher schwerer als normal
• Der Druckvorgang dauert je nach Größe des Objekts viel länger

Die Fülldichte spielt also eine wichtige Rolle, wenn es um die Festigkeit, den Materialverbrauch und das Timing unserer Drucke geht. In der Regel gibt es ein gutes Gleichgewicht zwischen den Füllungsanteilen, die je nach Verwendungszweck des Teils zwischen 10 und 30 % liegen.

Ästhetische oder zum Anschauen bestimmte Teile erfordern eine viel geringere Fülldichte, da sie keine Festigkeit erfordern. Funktionelle Teile erfordern eine höhere Fülldichte (bis zu 70 %), damit sie über einen langen Zeitraum belastbar sind.

Bestes Infill-Muster für transparentes Filament

Viele Leute lieben das Gyroid-Infill-Muster für transparentes Filament, weil es ein cooles Muster ergibt. Das kubische oder wabenförmige Infill-Muster sieht auch für transparente 3D-Drucke großartig aus. Das beste Infill für transparente Drucke ist normalerweise entweder 0 % oder 100 %, damit das Modell klarer wird.

Hier ist ein Beispiel für das Gyroid-Infill-Muster in einem klaren PLA 3D-Druck. Ein Benutzer sagte, dass er Gyroid auch mit einer Fülldichte von 15% verwendet.

Klarsichtfolie mit Füllung ergibt ein cooles Muster aus dem 3D-Druck

Sehen Sie sich das Video unten an, um einen guten Eindruck vom 3D-Druck mit transparentem Filament zu bekommen.